工程热力学：第十章 气体的压缩

l压气机的概念、分类、压缩原理压气机的概念、分类、压缩原理l压缩过程热力学分析：定温、定熵、多压缩过程热力学分析：定温、定熵、多变压缩的变压缩的P-V，T-S图，消耗的功量的计图，消耗的功量的计算，摩擦的影响。算，摩擦的影响。l余隙容积的影响余隙容积的影响l多级压缩的概念多级压缩的概念压气机压气机的作用的作用生活中：自行车打气。生活中：自行车打气。工业上：锅炉鼓风、出口引风、工业上：锅炉鼓风、出口引风、炼钢、燃气轮机、制冷空调等等炼钢、燃气轮机、制冷空调等等型式型式结构结构活塞式活塞式(往复式往复式)离心式离心式轴流式轴流式叶轮式连续流动叶轮式连续流动压压力力范范围围通风机通风机鼓风机鼓风机压缩机压缩机0.01apMP 0.010.3aaMPpMP 0.3apMP 出口当连续流动出口当连续流动12pp增压比：增压比：(1)、特别快，来不及换热。特别快，来不及换热。(2)、特别慢，热全散走。特别慢，热全散走。(3)、实际压气过程是实际压气过程是 2p1p1T2n2s2pvT2n212p1ps2sTn1n Tsn n12p1p1T2n2s2pvT2n21Ts2p1ps2tTtntswww2T2n2svvvTns0qqq12T2n2sTTTT2p1p1T2n2s2pvT2n21Ts2p1ps21tT12lnpwRTpn 12ntn111()1npwRTnp最小最小 重要启示重要启示)(1 11121ppRTwts避免活塞与进排气避免活塞与进排气阀碰撞，留有阀碰撞，留有空隙空隙pV1234CV余隙容积余隙容积12压缩过程压缩过程23排气，状态未变排气，状态未变34残留气体膨胀残留气体膨胀41进新气，状态未变进新气，状态未变活塞排量活塞排量pV1V3VCV1234V研究研究VC对对耗功耗功和和产产气量气量的影响的影响h13VVV14VVV新气量新气量产气量产气量11pVmRT有效吸气容积有效吸气容积pV1V3VCV1234V12t1141()11nnnpWp VVnp11pVmRT121111nnnppVnp1t2t1111nnWnpwRTmnp余隙对单位产气余隙对单位产气量耗功不影响量耗功不影响储气罐冷却水高压缸低压缸进气口储气罐冷却水高压缸低压缸进气口123452p1p12pp有一个最佳增压比有一个最佳增压比pv 省功省功154p1ppv6省功省功分级分级降低出口温降低出口温多级压缩达到多级压缩达到无穷多级无穷多级(1)不可能实现不可能实现(2)结构复杂结构复杂(成本高成本高)所以，一般采用所以，一般采用 2 4 级压缩级压缩Tl轴轴流式压气机每分钟吸入流式压气机每分钟吸入P1=0.1MPa，t1=30C的空气，绝热压缩到的空气，绝热压缩到P2=0.6MPa。压气机的效率是压气机的效率是0.85，求出口处空气的，求出口处空气的温度和拖动压气机消耗的功率温度和拖动压气机消耗的功率